CN103052922B - 用于配置控制设备的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于在具有可灵活扩展的硬件结构的自动化系统中配置控制设备(1)的方法，包含编程工具(100)，所述编程工具(100)与所述控制设备(1)连接并且传输用户程序和/或控制程序和配置文件。为此在所述编程工具(100)中映射控制项目(110)和所述自动化系统的所设置硬件设备的相互关系，所述控制项目(110)具有所述自动化系统的所设置硬件设备作为所述控制项目的(110)的一部分。所述方法包含以下可自动实施的方法步骤：在所述编程工具(100)中，借助于修改软件(104)"FlexConf.ini"，所设置硬件设备的改动被检测为修改信息，并且借助于参数单元(103)，借助于参数"FlexControl"实施可与所述编程工具(100)连接的控制设备(1)到“以灵活配置控制”模式的调整。在所述参数"FlexControl"中规定用于传输所述修改信息的类型。在所述编程工具(100)中，根据先前在所述参数"FlexControl"中设定的到控制设备(1)的传输类型并且通过加载所述用户程序和/或所述控制程序、所述配置文件和所述修改软件(104)连同包含在所述修改软件(104)中的修改信息，实施所述修改软件(104)与存储在所述修改软件(104)中的所述修改信息的传输，其中在所述控制设备(1)中使所传输的配置数据与所传输的修改信息匹配、根据所存储的所述修改信息为所应用硬件的输入和输出建立复制列表并且执行所述硬件的参数化。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的用于在优选地被模块化构造的控制系统或者自动化系统中配置控制设备的方法，所述控制系统或者自动化系统具有可灵活扩展的硬件结构，所述控制设备接下来也称作可编程逻辑控制器或者SPS。此外，本发明涉及用于实施所述方法的系统。本发明尤其被应用在用于控制过程和/或设备部件的过程自动化或者机器控制中。
背景技术
用于控制技术过程或者技术设备的自动化系统通常包含控制设备(SPS)，所述控制设备经由通信耦合器与所述自动化系统的输入单元/输出单元和/或现场设备通信。
在所述控制系统可用之前，为此设置的硬件在编程工具中被映射为SPS项目或者控制项目的组成部分，所述编程工具也称作工程工具(Engineering-Tool)。在所述控制项目中存储关于所述硬件的输入地址/输出地址的信息并且使得所述信息可被用户程序访问。
为了使所述系统硬件的输入和输出可接近(ansprechbar)，必须首先根据各个客户特殊的要求配置所述控制设备和所述输入单元/输出单元，这接下来也称作控制配置。这通常由编程工具支持。采用所建立的控制配置映射所述自动化系统硬件(例如输入单元/输出单元、通信耦合器)的相互关系。所述控制配置是所述SPS项目或者控制项目的组成部分并且经由集成在所述工程工具中的接口(例如采用由ABB公司应用的控制生成器(ControlBuilder)AC500)传输到所述控制设备。先前所描述的用于配置所述控制设备的方法例如在IEC61131-3中描述。
在所述控制项目中借助于所述控制配置提供的、对自动化系统的硬件的映射尤其包含以下信息：
-所述系统的所述控制设备的CPU的通用参数，-所述输入单元/输出单元的数量，所述输入单元/输出单元可以经由专用的输入总线/输出总线或者经由现场总线连接到所述控制设备，
-所有与所述总线连接的单元的输入和输出，
-所述输入单元/输出单元的参数化，
-所述单元的输入和输出的配置，
-所述输入单元/输出单元的输入通道/输出通道的参数化，
-对所述系统的所述运行方式和所述串行接口的参数的设定，和/或
-所应用的所述通信耦合器的或者所应用的通信网的方式、通用参数和协议。
在SPS起动时，先前项目化并且存储在项目中的所述控制配置与所述实际上存在的硬件(例如与所述SPS连接的输入单元/输出单元)比较，这也称作验证。此外，根据所述控制配置对输入单元/输出单元参数化。在此，如果在系统中应用的实际硬件与在所述控制配置中项目化的硬件不一致，例如如果所述自动化系统的所有项目化的输入单元/输出单元没有都连接，那么不启动所述SPS的所述控制程序或者用户程序并且必要时生成错误消息。
因此，所述SPS仅仅当所有在所述自动化系统中设置的或者录入的设备(例如输入单元/输出单元和通信耦合器)都连接并且都被参数化时才被启动。
然而，假如在所述如此配置的自动化系统中在另一客户特殊扩展阶段不需要一些硬件设备，那么所述SPS的所述控制程序或者用户程序不能被启动。那么对于所述客户特殊扩展阶段，必须根据所述客户要求调节所述控制项目并且必须相应地修改所述控制配置并且将所述控制配置重新传输到所述SPS，所述客户特殊扩展阶段除了涉及所述输入单元/输出单元的数量改变之外还涉及在所述输入单元/输出单元参数化时的修改、在输入单元/输出单元的通道参数化时的修改或者所述通信耦合器的交换。在这种情况下，所述控制配置称作不灵活的控制配置或者呆板的控制配置。
借助所述呆板的控制配置，不可能在曾经建立的控制项目中覆盖所述硬件的改动(例如对于不存在的机械零件)。所述控制配置必须根据从现在起修改的所述控制项目在工程工具中修正并且再一次被传输到所述控制设备并被实施。
对于具有可灵活扩展的控制结构和通信结构的自动化系统、尤其是在模块化构造的控制系统中(如其例如在DE102004056363A1中被描述的那样)，所述控制系统的重新配置与时间和费用上不容忽视的开销相关。
发明内容
因此，本发明所基于的任务是，说明一种用于在优选模块化构造的控制系统或者自动化系统中配置控制设备的方法，所述控制系统或者自动化系统具有可灵活扩展的硬件结构，所述方法避免了前述缺点。根据本发明的方法尤其应该适合于：更灵活且更有效地设计所述控制设备的配置，以及简化所述控制系统或者自动化系统的投入运行。此外，本发明涉及用于实施所述方法的系统并且被应用在过程自动化或者机器控制中，以便控制过程和/或设备部件。
本发明的任务通过具有在所述权利要求1中说明的特征的、用于配置先前提到的这种控制设备的方法解决。根据本发明方法的有利扩展方案和改进方案以及用于执行所述方法的系统在其它权利要求中以及本说明书中说明。
按照用于在优选地被模块化构造的、具有可灵活扩展的硬件结构的控制系统或者自动化系统中配置控制设备的根据本发明的方法，编程工具与所述控制设备连接，借助于所述编程工具在起动所述控制设备期间传输用户程序或者控制程序和相应的配置文件到所述控制设备，所述控制设备接下来也称作可编程逻辑控制器或者SPS。
此外，在所述编程工具中在第一方法步骤中映射控制项目与作为所述控制项目组成部分的所述自动化系统的所设置的硬件设备并且映射所述自动化系统的所设置的硬件设备的相互关系(Verknuepfung)。所述自动化系统的在编程工具中存储的控制项目(其具有最大可能的自动化系统硬件扩展和相应的参数化)被传输到所述自动化系统的控制设备并且在此存储到所述控制设备的存储器中。
在此，所述控制设备的参数化还包含对所述系统参数的设定。系统参数是参数"FlexControl"。所述参数"FlexControl"用于将所述控制设备设定到"以灵活配置控制"模式并用于设定用于传输修改信息到所述控制设备的类型，接下来对此进行解释。
在第二步骤中，在编程工具中借助于修改软件"FlexConf.ini"，所设置的硬件设备的改动被记录为修改信息，所述改动即在所述自动化系统中所应用硬件相对于在所述项目中存储的最大可能硬件扩展的修改。
所述修改软件"FlexConf.ini"与所述控制项目一同被加载到所述SPS中并且存储在内部的电压可靠的存储器中，例如存储在闪存中。
所述修改软件(也称作文件"FlexConf.ini")由数据记录组成。每个数据记录以数据记录-开始标志开始，所述开始标志例如被标记为[Flex_Conf_ID_xxx]。在此，xxx是所述数据记录号并且在"000"到"255"内变化。所述数据记录号接下来称作FlexConf_ID。所述数据记录号FlexConf_ID通过合适的设定可能性，例如：
-通过在SPS上所设置的键盘和显示器，
-通过串行的数据传输，
-通过经由网络(例如以太网或者ARCNET)的数据传输，
-通过板载输入(也就是说SPS的直接存在于所述控制设备中的输入)的输入组合，或者
-通过在SPS上设置的编码开关，
直接被传输到所述SPS。所述传输类型在所述参数"FlexControl"中设定。
在一个有利的扩展方案中，也可以运行检查程序，该检查程序执行对文件"FlexConf.ini"句法和形式正确性的检验。例如检查：包含所述修改信息的相应数据记录是否存在于所述自动化系统的所存储项目中。
在下一个步骤中，通过加载用户程序或者控制程序、配置文件和修改软件与包含在所述修改软件中的修改信息来起动所述控制设备，其中使所传输的配置数据与所传输的修改信息匹配、根据所存储的修改信息为所应用硬件的输入和输出建立复制列表并且执行所述硬件的参数化。
在根据本发明的方法的特殊扩展方案中，例如由安装在该SPS上的固件检查所述修改信息的完全转移(例如关于在所述配置文件中应用的IEC地址是否也实际存在于所应用硬件中或者是否存在地址重叠)并且接下来对所述自动化系统的硬件参数化之后，才启动所述控制设备的用户程序并且将所述控制设备转换到运行方式"运行"。
文件"FlexConf.ini"(其包含用于所述控制系统硬件结构相对于最大可能的自动化系统硬件扩展的修改信息的修改软件)优选地以WindowsINI格式或者XML格式建立并且同样是所述SPS项目或者控制项目的组成部分。
接下来列出借助于所述参数"FlexControl"可设定的各种传输类型1到6，用于加载相对于最大可能的自动化系统硬件扩展的硬件修改(即修改信息)，其中借助于所述SPS处的键盘/显示器或者经由网络协议来访问例如来自于所述SPS的闪存的修改信息。
假如在参数"FlexControl"中设定传输类型1，那么在第一实施形式中，包含修改软件并且被存储在SPS的存储器中(优选地被存储在SPS的闪存或者其它故障安全的存储器中)的文件"FlexConf.ini"被加载到SPS的中央处理单元中。作为备选，所述"FlexConf.ini"也可以在传输所述控制项目时一起传输到所述SPS。相应FlexConf_ID与修改信息通过所存储的设定从SPS的键盘或者显示器提供。如果在键盘中例如FlexConf_ID被设定成10，那么来自于文件"FlexConf.ini"的数据记录[FlexConf_ID_10]被用于确定所述控制配置的修改。
假如在参数"FlexControl"中设定传输类型2，那么包含修改软件并且优选地被存储在SPS的闪存中的文件"FlexConf.ini"在传输所述控制项目时被加载到SPS的中央处理单元内或者与所述SPS项目一同被传输到所述SPS的中央处理单元。所述FlexConf_ID通过板载输入的所谓输入组合(也就是说直接存在于所述控制设备中的输入)提供。假如所述板载输入的所谓输入组合(例如FlexConf_ID)被设定成10，那么来自于文件"FlexConf.ini"的数据记录[FlexConf_ID_10]被用于确定所述控制配置的修改。
在参数"FlexControl"中设定传输类型3时，被存储在该SPS的存储器中(优选地被存储在该SPS的闪存中)的修改信息在传输所述控制项目时(例如在文件"FlexConf.ini"中)与所述SPS项目一起提供。所述FlexConf_ID通过SPS的所设置的编码开关转交。假如所述编码开关例如被设定成FlexConf_ID10，那么来自于文件"FlexConf.ini"的数据记录[FlexConf_ID_10]被用于确定所述控制配置的修改。
假如在参数"FlexControl"中设定传输类型4并且所述修改信息被存储在该SPS的存储器中(优选地被存储在该SPS的闪存中)，那么所述修改信息在传输控制项目时(例如在文件"FlexConf.ini"中)与所述SPS项目一起被传输到所述SPS。首先，启动用户程序。但还不交换输入数据/输出数据，这是因为所述硬件还没有被验证和参数化。在用户程序中接收到FlexConf_ID之后，才根据所述修改验证所述硬件并且对所述硬件参数化以及为输入数据/输出数据建立复制列表。成功的情况下启动输入数据/输出数据交换。
在参数"FlexControl"中设定传输类型5时，修改信息在所述用户程序的运行时间被作为数据记录在所谓的运行时间模式(RuntimeModus)传输到SPS。
假如在参数"FlexControl"中选择传输类型6，那么文件"FlexConf.ini"中的修改信息通过网络协议(例如FTP、Modbus、TCP、UDP)传输到该SPS。
根据本发明的模块化构造的控制系统或者自动化系统(其用于实施根据本发明的方法)包含控制设备，所述控制设备具有与其连接的中央输入单元/输出单元的模块并且可选地具有通信耦合器，所述控制设备被设置用于控制过程和/或设备部件，所述中央输入单元/输出单元的模块经由内部的输入总线/输出总线与所述第一控制单元连接，所述通信耦合器控制经由总线与多个分散型现场总线从站以及与所述从站连接的输入单元/输出单元的通信。
编程工具可与所述控制设备连接，其中借助于所述编程工具，用户程序或控制程序、配置文件和修改软件连同包含在修改软件中的修改信息可以被传输到所述控制设备。为此，在所述编程工具中存储控制项目，所述控制项目将所述自动化系统的所设置硬件设备映射为所述控制项目的组成部分并且映射所述自动化系统的所设置硬件设备的相互关系。
所述控制项目在被加载到所述控制设备中之后以电压故障安全的方式例如在所述控制设备的闪存中存储。在起动所述控制设备时，从所述闪存中读取所述控制项目并处理所述控制项目。
此外，在所述编程工具中，对所设置硬件设备的改动(例如所应用硬件设备的数量和/或类型相对于所述最大可能的自动化系统硬件设备扩展的修改)借助于修改软件"FlexConf.ini"可被记录为修改信息，所述修改存储在所述控制项目中。
在编程工具中设置参数单元，用于借助参数"FlexControl”将可与所述编程工具连接的控制设备设定成"以灵活配置控制"模式，其中在所述参数"FlexControl"中规定用于传输硬件结构上相对于所述最大可能的自动化系统硬件扩展的修改的类型。
对参数"FlexControl"和存储在该参数中的传输类型的设定在第一实施形式中可通过在控制单元处的设定可能性、通过在该SPS处所设置的键盘和/或显示器或者通过在SPS处设置的编码开关实施。
在一个有利的实施形式中，包括具有规定的传输类型的参数"FlexControl"的控制项目也可借助于串行的数据传输或者经由在所述自动化系统中存在的网络(例如以太网或者ARCNET)传输到所述SPS。
在起动所述控制设备时或者在编程工具直接地或者经由自动化系统的总线系统与所述控制设备连接之后，根据先前在参数"FlexControl"中设定的、用于控制设备的传输类型，通过加载用户程序或者控制程序、配置文件和修改软件连同包含在该修改软件中的修改信息，可以实施修改软件连同存储在该修改软件中的修改信息的传输。在此，匹配所传输的配置数据与所传输的修改信息、根据所存储的修改信息为所应用的硬件设备的输入和输出建立复制列表、参数化所述硬件以及将所述控制设备转换到运行方式"运行"。
在所述控制设备的用户程序中存储特殊功能块，用于接收修改软件的修改信息(例如作为文件)、FlexConf_ID和硬件配置状态(该控制系统硬件的验证和参数化)以及输入/输出数据交换。
在根据本发明的系统的一个有利扩展方案中，也借助检查模块来对修改信息到配置文件中的完全转移提供检查。
应该按照下图所示的实施例进一步解说和描述本发明以及本发明的有利扩展方案和改进方案。
附图说明
图1示出以灵活控制配置用于自动化系统的根据本发明方法的示例性流程；
图2示出根据本发明的方法的示例性流程，其中根据传输类型1实施所述修改信息的传输；
图3示出根据本发明的方法的示例性流程，其中根据传输类型2实施所述修改信息的传输；
图4示出根据本发明的方法的示例性流程，其中根据传输类型3实施所述修改信息的传输；
图5示出根据本发明的方法的示例性流程，其中根据传输类型4实施所述修改信息的传输；
图6示出根据本发明的方法的示例性流程，其中根据传输类型5实施所述修改信息的传输；
图7示出根据本发明的方法的示例性流程，其中根据传输类型6实施所述修改信息的传输；
图8示出模块化构造的控制系统或者自动化系统的例子；以及
图9示出用于实施根据本发明的方法的示例性构造的系统。
具体实施方式
图1示出根据本发明的方法的示例性流程，该方法用于配置具有灵活可扩展的硬件结构的、优选地模块化构造的控制系统或者自动化系统中的控制设备。
在所述控制系统可用并且该系统硬件的输入和输出(其例如包含输入单元、输出单元、输入单元和/输出单元、通信耦合器和/或控制设备)可接近之前，必须根据相应要求来配置所述控制设备和所述输入单元/输出单元。
根据本发明规定：在起动控制设备时实施用户程序或者控制程序、配置文件和修改软件连同包含在修改软件中的修改信息的加载，其中在所述控制设备中使已传输的配置数据与已传输的修改信息匹配、根据所存储的修改信息为在所述自动化系统中所应用的硬件的输入和输出建立复制列表以及执行硬件的相应参数化。
为此，根据本发明的用于配置控制设备的方法实施以下方法步骤：
在准备步骤10中接通所述控制设备。
在接下来的步骤20中，运行SPS1的引导代码并且为处理该控制项目而准备该控制设备。
现在根据图1所示的分支3a来检验是否在SPS1的电压故障安全的存储器中存储了控制项目。
假如控制项目不存在，那么该方法流程一直中断(参见分支3b)，直到该控制项目通过所连接的编程工具(也称作工程工具)(例如通过由ABB公司应用的控制生成器)被加载到SPS1中，所述控制项目例如借助于串行数据传输、通过自动化系统的总线系统或者通过在自动化系统中存在的网络(例如以太网或者ARCNET)和与其连接的SPS1通信。
在该项目中存储的控制配置现在包含最大可能的自动化系统硬件扩展和系统参数的设定，其中例如存储了关于所述系统的硬件的输入地址/输出地址的信息。
在下一步骤40中，存储在该控制设备的存储器内的配置文件、控制程序或者用户程序以及包含用于该修改信息的修改软件在内的文件"FlexConf.ini"从电压故障安全的存储器被加载到该控制设备的中央处理单元(CPU)中。因此现在具有该修改软件文件"FlexConf.ini"的项目存在于所述控制设备的CPU内。在此，所述文件"FlexConf.ini"包含先前记录的对所设置硬件设备的改动。
在下一步骤50中关于如下执行检验：所述控制设备是否被设定成模式"以灵活配置控制"并且在参数"FlexControl"中设定用于加载相对于所述最大可能的自动化系统硬件扩展的硬件修改的传输类型。假如参数"FlexControl"没有被设定成"以灵活配置控制"，那么在接下来的步骤5a中执行对硬件的检验(验证)和参数化并且在步骤5b中根据所述控制配置对输入单元/输出单元参数化，如由现有技术已知。假如存在系统中所应用硬件与在该控制配置中项目化的硬件的一致性，那么在接下来的步骤60中启动所述SPS1的控制程序或者用户程序，所述自动化系统硬件的输入数据和输出数据被更新并且所述SPS1被转换到模式"运行"。
在图2到7中示例性地描述参数"FlexControl"可设定的传输类型，用于加载相对于最大可能的自动化系统硬件扩展的硬件修改，所述硬件修改接下来称作修改信息。
假如所述控制设备被设定成模式"以灵活配置控制"，那么根据本发明根据先前选择的传输类型类型=1，类型=2，类型=3，类型=4，类型=5，类型=6，在文件FlexConf.ini中的修改信息被传输到所述控制单元。
在根据本发明的一个有利的扩展方案中规定：在缺乏对传输类型类型=1，类型=2，类型=3，类型=4，类型=5，类型=6之一的选择时，自动产生和/或显示错误消息“配置错误”并且所述控制设备保持在运行方式“停止”，这些传输类型在图2到7中说明。
在图2到7中，根据在参数"FlexControl"中设定的传输类型类型=1，类型=2，类型=3，类型=4，类型=5，类型=6，分别从连接点2,3,4,5,6和7出发，表示和说明修改信息的传输。
图2示出根据本发明的方法的示例性的流程，其中根据传输类型类型=1实施所述修改信息的传输。
从图1中的连接点2出发，修改信息"FlexConf.ini"存储在SPS1的闪存中。为此，从SPS1的显示器/键盘中读取数据记录号FlexConf_ID1..255。假如例如在键盘中将FlexConf_ID设定成10，那么将来自于文件"FlexConf.ini"的数据记录[FlexConf_ID_10]用于确定控制配置的修改。
在接下来的步骤22中对文件"FlexConf.ini"的句法和形式正确性进行检验。例如检查：相应数据记录是否存在于所存储的项目中。
在进一步的步骤23中，在文件"FlexConf.ini"中存储的修改信息被记录为数据记录[FlexConf_ID_xxx]。在此，xxx例如是在001..255之间的数并且等于FlexConf_ID的值。在主条目[FlexConf_IDxxx]下，录入用于相对于控制系统最大扩展的改动的所有硬件修改。
在步骤23中修改信息作为文件"FlexConf.ini"的数据记录[FlexConf_ID_xxx]被记录使得在数据记录[FlexConf_ID_xxx]中录入用于所述硬件改动的所有修改之后，在下一步骤24中，根据文件"FlexConf.ini"的所读入的数据记录调节在项目中存储的配置文件。
在步骤25中，根据在文件"FlexConf.ini"中存储的数据记录[FlexConf_ID_xxx]为自动化系统的所应用硬件的输入和输出的输入数据/输出数据建立复制列表，在所述数据记录中存储了修改信息。
在倒数第二步骤26中由存储在SPS1中的固件检查了修改信息的完全转移(例如关于在配置文件中应用的IEC地址是否实际存在于所应用的硬件或者是否存在地址重叠)并且对所述自动化系统硬件进行参数化之后，在最后的步骤27中启动所述控制设备的用户程序并且将所述控制设备转换到运行方式“运行”。
图3示出根据本发明的示例性的流程，其中根据传输类型类型=2实施修改信息的传输。
从图1中的连接点3出发，根据传输类型2，所述修改信息被存储在SPS1的闪存中并且在传输文件"FlexConf.ini"中的控制项目时所述修改信息与所述项目一同被提供到SPS1中。所述数据记录号FlexConf_ID通过板载输入的输入组合(也就是说通过直接存在于控制设备中的输入)来提供。假如数据记录号FlexConf_ID通过板载输入的输入组合例如设定成10，那么将来自于文件"FlexConf.ini"的数据记录[FlexConf_ID_10]用于确定控制配置的修改。
在下一步骤32中对文件"FlexConf.ini"进行检验，如先前在图2中说明的。
如已经在图2中说明的，在进一步的步骤33中，存储在文件"FlexConf.ini"中的修改信息被记录为数据记录[FlexConf_ID_xxx]并且被录入为用于相对于控制系统的最大扩展的改动的修改信息。
在步骤33中修改信息被记录为文件"FlexConf.ini"的数据记录[FlexConf_ID_xxx]之后，在下一步骤34中根据文件"FlexConf.ini"的读入的数据记录[FlexConf_ID_xxx]调节存储在所述项目中的配置文件。
如在图2中说明的，在步骤35中根据存储在文件"FlexConf.ini"中的数据记录[FlexConf_ID_xxx]，为自动化系统的所应用硬件的输入和输出的输入数据/输出数据建立复制列表。
在倒数第二步骤36中检查修改信息的完全转移之后，在最后的步骤37中启动所述控制设备的用户程序并且将所述控制设备转换到运行方式“运行”。
图4示出根据本发明的方法的示例性流程，其中根据传输类型类型=3实施修改信息的传输。
从图1中的连接点4出发，根据传输类型3在SPS1的闪存中存储所述修改信息并且在传输所述文件"FlexConf.ini"中的控制项目时所述修改信息与该项目一同转交到SPS1中。从SPS1的编码开关的设定中确定数据记录号FlexConf_ID。
在下一步骤42中对文件"FlexConf.ini"进行检验，如先前在图2中说明的。
在进一步的步骤43中，从文件"FlexConf.ini"中读取具有数据记录号xxx=FlexConf_ID的数据记录[FlexConf_ID_xxx]。如已经在图2中说明的，所述数据记录包含用于相对于所述控制系统的最大扩展的改动的修改信息。
然后，在下一步骤44中，根据所述文件"FlexConf.ini"的读入的数据记录[FlexConf_ID_xxx]调节存储在该项目中的配置文件，并且如在图2中说明的，在步骤35中根据在文件"FlexConf.ini"中存储的数据记录[FlexConf_ID_xxx]为自动化系统的所应用硬件的输入和输出的输入数据/输出数据建立复制列表。
在倒数第二步骤46中检查了修改信息的完全转移之后，在最后的步骤47中启动所述控制设备的用户程序并且将控制设备转换到运行方式“运行”。
在下面图5、图6和图7中描述的传输类型类型=4，类型=5，类型=6的情况下，首先在步骤51、61、71中启动用户程序。然而，还不交换输入数据/输出数据，这是因为硬件还没有被验证和参数化。
图5示出根据本发明的方法的示例性流程，其中根据传输类型4=4实施修改信息的传输。在此，在参数"FlexControl"中设定传输类型4并且在SPS1的存储器中(优选地在SPS1的闪存中)存储该修改信息。在传输例如文件"FlexConf.ini"中的控制项目时，修改信息与该SPS项目一同被传输到SPS1。
从图1的连接点4出发，首先在步骤51中启动该用户程序。该控制设备转换到运行方式“运行”。在这一时刻还没有交换输入数据/输出数据，这是因为所述控制系统的硬件还没有被验证和参数化。
图5所示的支路52a示出：首先检验是否在预先给定的时间间隔内成功地实施数据记录号"FlexConf_ID"的传输。假如在预先给定的时间间隔内没有完全完成数据记录号"FlexConf_ID"的传输并且关于参数"FlexConf_ID"传输的活动不再是可确定的(见支路52b)时，该控制单元的以”超时”表征的时间监控响应，并且在步骤53中输出消息“配置错误”并且该控制设备转换到运行方式“停止”。
假如数据记录号"FlexConf_ID"成功地在预先给定的时间间隔内传输(见支路52a)，那么在下一步骤54中根据图2中的步骤22对文件"FlexConf.ini"的句法和形式正确性实施检验。
在进一步的步骤55中，从文件"FlexConf.ini"中读取具有数据记录号xxx=FlexConf_ID的数据记录[FlexConf_ID_xxx]。如已经在图2中说明的，所述数据记录包含用于相对于所述控制系统的最大扩展的改动的所录入修改信息。
在步骤55中从文件"FlexConf.ini"中读取作为数据记录[FlexConf_ID_xxx]的修改信息之后，在下一步骤56中，根据文件"FlexConf.ini"的所读入数据记录[FlexConf_ID_xxx]调节存储在该项目中的配置文件。因此，在接收到所述用户程序中的数据记录号FlexConf_ID之后，才根据所述修改来验证和参数化所述硬件以及为所述输入数据/输出数据建立复制列表并且启动输入/输出数据交换。
这在步骤57中表示并且如图2说明的，关于如下被实施：根据在文件"FlexConf.ini"中存储的数据记录[FlexConf_ID_xxx]为所述自动控制系统的所应用硬件的输入和输出的输入数据/输出数据建立复制列表。
在接收到修改信息或者修改数据之后并且在倒数第二步骤58中检查了修改信息的完全转移之后，才在最后步骤59中根据预先给定的修改信息在用户程序运行时激活输入数据和输出数据的交换并且所述控制设备保持在运行方式“运行”。
图6示出根据本发明的方法的示例性流程，其中根据传输类型类型=5实施修改信息的传输。
从图1的连接点6出发，首先在步骤61中启动用户程序。控制设备转换到运行方式”运行”。在这一时刻还没有交换输入数据/输出数据，这是因为控制系统的硬件还没有被验证和参数化。
根据传输类型5，现在在主条目(例如[FlexConf_ID_000])下，将相对于自动化系统最大可能的扩展的所有硬件修改或者对所应用硬件的改动作为数据记录直接传输到SPS1。
在图6中表示的支路62a示出，首先检验是否成功地在预先给定的时间间隔内实施修改信息的传输。假如在预先给定的时间间隔内没有完全完成数据记录或主条目[FlexConf_ID_000]的传输并且关于所述传输的活动不再是可确定的(见支路62b)时，所述控制单元的以“超时”表征的时间监控响应，并且在步骤63中输出消息“配置错误”并且所述控制设备转换到运行方式“停止”。
在预先给定的时间间隔内完全接收修改信息(见支路62a)之后，在下一步骤64中对数据记录[FlexConf_ID_000]的句法和形式正确性实施检验。
在例如涉及设备类型的改动的修改信息作为数据记录在主条目[FlexConf_ID_000]下、在用户程序的运行时间在运行模式下、例如借助于串行的数据传输、经由自动化系统的总线系统或者经由在自动化系统中存在的网络(例如以太网或者ARCNET)直接被完全传输到SPS1之后，在下一步骤65中根据所读入的数据记录[FlexConf_ID_000]调节在该项目中存储的配置文件。在进一步的步骤66中，根据具有所述修改信息的数据记录[FlexConf_ID_000]为输入数据/输出数据建立输入/输出复制列表。
在下一步骤67中，根据所述修改信息对硬件进行验证和参数化。
之后，在最后的步骤68中，根据预先给定的修改信息启动输入和输出数据的交换并且控制设备保持在运行方式“运行”。
图7示出根据本发明的方法的示例性流程，其中根据传输类型类型=6实施修改信息的传输。
从图1的连接点7出发，在第一步骤71中启动用户程序之后，具有所述修改信息的文件"FlexConf.ini"通过网络协议(例如FTP)传输到该控制设备或者被读入到该控制设备中。在这一时刻还没有交换输入数据/输出数据，这是因为该控制系统的硬件还没有被验证和参数化。
图7所示的支路71a示出，首先检验：是否在预先给定的时间间隔内成功地实施文件"FlexConf.ini"的传输。假如在预先给定的时间间隔内关于文件"FlexConf.ini"的传输的活动不再是可确定的(见支路71b)时，则该控制单元的以“超时”表征的时间监控响应，并且在步骤72中输出消息“配置错误”并且该控制设备转换到运行方式“停止”。
在预先给定的时间间隔内完全传输具有所述修改信息的文件"FlexConf.ini"(见支路71a)之后，在下一步骤73中又对文件"FlexConf.ini"的句法和形式正确性实施检验。
在下一步骤74中该修改信息(即在主条目(例如[FlexConf_ID_000])下所应用硬件的改动)直接被读入到控制设备中。
在下一步骤75中根据修改信息[FlexConf_ID_000]修改配置数据之后，才在进一步的步骤76中根据已修改的配置为输入数据/输出数据生成复制列表。
在下一步骤77中根据该修改信息对硬件进行验证和参数化。为此，在SPS1的用户程序中存储用于对硬件配置进行验证和参数化的特殊功能块。
之后，在最后的步骤78中根据预先给定的修改信息以输入数据/输出数据更新启动用户程序并且该控制设备转换到运行方式“运行”。
图8示出用于实施根据本发明的方法的模块化构造的控制系统或者自动化系统的例子，所述控制系统或者自动化系统具有控制设备1、与控制设备1连接的中央输入单元/输出单元11、21模块并且可选地具有通信耦合器，所述控制设备被设置用于控制过程和/或设备部件，所述中央输入单元/输出单元11、21模块通过内部的输入/输出总线与第一控制单元连接，所述通信耦合器5、6控制通过总线FB与多个分散型现场总线从站7、8以及与所述从站7、8连接的输入单元/输出单元71、72、81、82的通信。先前提到的部件接下来也称作硬件5、6、7、8、11、21、71、72、81、82。
第一控制单元1对于供电单元3和显示和/或操作单元4构成用于该控制系统的中央处理单元的模块。
为配置控制设备1，借助特殊的参数、接下来也称作"FlexControl"，借助操作单元4，控制设备1被设定成模式“以灵活配置控制”并且在该参数中设置类型，所述类型确定如何实施相对于最大可能的自动化系统硬件扩展的硬件修改(接下来称作修改信息)到控制设备1中的传输。
控制设备1与编程工具100共同作用，在所述编程工具100中，以相应的参数化存储该自动化系统的控制项目(其具有自动化系统最大可能的硬件扩展)并且该控制项目被传输到该自动化系统的控制设备并且在那里存储到该控制设备的存储器中。
此外，编程工具100被设置用于：记录在自动化系统中所应用硬件5、6、7、8、11、21、71、72、81、82相对于存储在项目中的最大可能的硬件扩展的修改并且通过加载用户程序或者控制程序、配置文件和修改软件连同包含在修改软件中的修改信息串行地或者通过与控制设备1连接的网络传输到控制设备1。
在使所述配置数据与已传输的修改信息匹配之后，根据所存储的修改信息为所应用硬件5、6、7、8、11、21、71、72、81、82的输入和输出建立复制列表、检查修改信息是否被完全转移到配置文件中、对硬件5、6、7、8、11、21、71、72、81、82进行参数化和启动该控制设备的用户程序以及将该控制设备转换到运行方式“运行”。
图9示出用于实施根据本发明的方法的示例性构造的系统，该系统具有控制设备1以及与该控制设备连接的编程工具100，其中可由编程工具100经由串行接口或者经由与控制设备1连接的网络向控制设备1传输具有相应参数化的用户程序或者控制程序、配置文件和修改软件104连同包含在该修改软件中的修改信息。
在编程工具100中存储控制项目110，所述控制项目110将自动化系统的硬件映射为控制项目110的组成部分。为此，在控制项目110中借助于第一软件模块101(也称作配置器)存储设置在自动化系统中的、具有相应参数化的硬件设备的最大可能的扩展级别，所述扩展级别被传输到该自动化系统的控制设备中并且在此存储到该控制设备的存储器中。此外，所述控制项目110包含第二软件模块102(也称作编程单元)，在所述第二软件模块中对该自动化系统的所设置硬件设备的相互关系进行编程。
编程工具100包含第三软件模块，所述第三软件模块被设置用于：借助修改软件104"FlexConf.ini"记录所设置硬件设备的改动，例如所应用硬件设备的数量和/或类型相对于该自动化系统的硬件设备的最大可能扩展的修改，所述修改存储在控制项目110中。涉及所应用硬件设备、相对于该硬件设备的最大可能扩展的修改接下来也称作修改信息。
此外，在编程工具100中设置用于借助参数"FlexControl”将可与编程工具100连接的控制设备1设定成模式“以灵活配置控制”的参数单元103。在参数"FlexControl"中可规定用于传输在硬件结构上相对于该自动化系统最大可能的硬件扩展的修改的类型。
根据本发明，可以由编程工具100根据先前在参数"FlexControl"中设定的用于控制设备1的传输类型、通过加载用户程序或者控制程序、配置文件和修改软件104连同包含在修改软件104中的修改信息直接地或者通过该自动化系统的总线系统实施修改软件104或者数据记录号FlexConf_ID与存储在所述修改软件104中的修改信息的传输，其中使已传输到该控制设备中的配置数据与已传输的修改信息匹配、根据所存储的修改信息为所应用的硬件的输入和输出建立复制列表、对修改信息到所述配置文件中的完全转移执行检查并执行硬件的参数化以及在启动该用户程序后将控制设备(1)转换到运行方式“运行”。
Claims (27)
1.用于在具有可灵活扩展的硬件结构的自动化系统中配置控制设备(1)的方法，所述自动化系统包含编程工具(100)，所述编程工具(100)与所述控制设备(1)连接并且传输用户程序或者控制程序和配置文件，为此在所述编程工具(100)中映射控制项目(110)和所述自动化系统的所设置硬件设备的相互关系，所述控制项目(110)具有所述自动化系统的所设置硬件设备作为所述控制项目(110)的组成部分，所述方法包含以下可自动实施的方法步骤：
在所述编程工具(100)中，借助于修改软件(104)FlexConf.ini，所设置硬件设备的改动被记录为修改信息，并且借助于参数单元(103)，借助于参数FlexControl实施可与所述编程工具(100)连接的所述控制设备(1)到“以灵活配置控制”模式的设定，
在所述参数FlexControl中规定用于传输所述修改信息的类型；
由所述编程工具(100)根据先前在所述参数FlexControl中设定的到所述控制设备(1)的传输类型并且通过加载所述用户程序或者所述控制程序、所述配置文件和所述修改软件(104)连同包含在所述修改软件(104)中的修改信息，实施所述修改软件(104)与存储在所述修改软件(104)中的所述修改信息的传输，其中在所述控制设备(1)中使所传输的配置数据与所传输的修改信息匹配、根据所存储的所述修改信息为所应用硬件的输入和输出建立复制列表并且执行所述硬件的参数化。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于，借助检查模块实施对所述修改信息的完全和/或句法与形式正确性到所述配置文件中的转移的检查。
3.按照权利要求1或者2的方法，其特征在于，在所述参数FlexControl中设定传输类型1，并且在所述控制设备(1)的存储器中存储的所述修改信息在传输所述控制设备(1)的所述控制项目(110)时提供，以及用于从所述修改软件FlexConf.ini中选择数据记录的数据记录号FlexConf_ID经由所存储的设定从所述控制设备(1)的键盘或者显示器中提供。
4.按照权利要求1的方法，其特征在于，在所述参数FlexControl中设定传输类型2，并且在所述控制设备(1)的存储器中存储的所述修改信息在传输所述控制设备(1)的所述控制项目(110)时被作为修改软件FlexConf.ini与所述控制设备(1)的所述项目(110)一同提供，以及用于从所述修改软件FlexConf.ini中选择数据记录的数据记录号FlexConf_ID经由板载输入的输入组合提供。
5.按照权利要求1的方法，其特征在于，在所述参数FlexControl中设定传输类型3，并且在所述控制设备(1)的存储器中存储的所述修改信息在传输所述控制项目(110)时被作为修改软件FlexConf.ini与所述项目(110)一同提供，以及用于从所述修改软件FlexConf.ini中选择数据记录的数据记录号FlexConf_ID经由所述控制设备(1)的编码开关提供。
6.按照权利要求1的方法，其特征在于，在所述参数FlexControl中设定传输类型4，并且在所述控制设备(1)的存储器中存储的所述修改信息在传输所述控制项目(110)时被作为修改软件FlexConf.ini与所述项目(110)一同被接收到所述控制设备(1)中以及用于从所述修改软件FlexConf.ini中选择数据记录的数据记录号FlexConf_ID经由所述控制设备(1)中存储的用户程序接收。
7.按照权利要求1的方法，其特征在于，在所述参数FlexControl中设定传输类型5，并且所述修改信息作为数据记录在所述用户程序的运行时间在所谓的运行模式下传输到所述控制设备(1)。
8.按照权利要求1的方法，其特征在于，在所述参数FlexControl中设定传输类型6，并且所述修改信息作为修改软件FlexConf.ini通过网络协议传输到所述控制设备(1)。
9.按照权利要求1-2之一的方法，其特征在于，在缺乏对前述传输类型的选择时自动产生和/或显示错误消息并且所述控制设备(1)保持在运行方式"停止"。
10.按照权利要求1-2之一的方法，其特征在于，以WindowsINI格式或者XML格式建立所述修改软件FlexConf.ini，所述修改软件包含所述控制系统的硬件结构相对于最大可能的自动化系统硬件扩展的修改。
11.按照权利要求1-2之一的方法，其特征在于，运行检查程序，所述检查程序检验所传输的修改信息的句法和形式正确性。
12.按照权利要求11的方法，其特征在于，在检查所述修改信息的完整转移时检查在所述配置文件中应用的IEC地址是否也存在于所应用的硬件上和/或是否存在地址重叠。
13.按照权利要求1-2之一的方法，其特征在于，在所述控制设备(1)的所述用户程序中存储用于接收所述修改软件(104)的作为数据记录FlexConf_ID的修改信息和所述硬件配置的状态以及输入数据/输出数据交换的功能块。
14.用于在具有可灵活扩展的硬件结构的自动化系统中配置控制设备(1)的装置，所述自动化系统包含编程工具(100)，所述编程工具(100)与所述控制设备(1)连接并且传输用户程序或者控制程序和配置文件，为此在所述编程工具(100)中映射控制项目(110)和所述自动化系统的所设置硬件设备的相互关系，所述控制项目(110)具有所述自动化系统的所设置硬件设备作为所述控制项目(110)的组成部分，所述装置包含：
在所述编程工具(100)中用于借助于修改软件(104)FlexConf.ini将所设置硬件设备的改动记录为修改信息并且用于借助于参数单元(103)、借助于参数FlexControl实施可与所述编程工具(100)连接的所述控制设备(1)到“以灵活配置控制”模式的设定的部件，
用于在所述参数FlexControl中规定用于传输所述修改信息的类型的部件；
用于由所述编程工具(100)根据先前在所述参数FlexControl中设定的到所述控制设备(1)的传输类型并且通过加载所述用户程序或者所述控制程序、所述配置文件和所述修改软件(104)连同包含在所述修改软件(104)中的修改信息来实施所述修改软件(104)与存储在所述修改软件(104)中的所述修改信息的传输的部件，其中在所述控制设备(1)中使所传输的配置数据与所传输的修改信息匹配、根据所存储的所述修改信息为所应用硬件的输入和输出建立复制列表并且执行所述硬件的参数化。
15.按照权利要求14的装置，其特征在于，所述装置包括：用于借助检查模块实施对所述修改信息的完全和/或句法与形式正确性到所述配置文件中的转移的检查的部件。
16.按照权利要求14或者15的装置，其特征在于，所述装置包括：用于在所述参数FlexControl中设定传输类型1的部件，以及用于在传输所述控制设备(1)的所述控制项目(110)时提供在所述控制设备(1)的存储器中存储的所述修改信息的部件，以及用于经由所存储的设定从所述控制设备(1)的键盘或者显示器中提供用于从所述修改软件FlexConf.ini中选择数据记录的数据记录号FlexConf_ID的部件。
17.按照权利要求14的装置，其特征在于，所述装置包括：用于在所述参数FlexControl中设定传输类型2的部件，以及用于在传输所述控制设备(1)的所述控制项目(110)时作为修改软件FlexConf.ini与所述控制设备(1)的所述项目(110)一同提供在所述控制设备(1)的存储器中存储的所述修改信息的部件，以及用于经由板载输入的输入组合提供用于从所述修改软件FlexConf.ini中选择数据记录的数据记录号FlexConf_ID的部件。
18.按照权利要求14的装置，其特征在于，所述装置包括：用于在所述参数FlexControl中设定传输类型3的部件，以及用于在传输所述控制项目(110)时作为修改软件FlexConf.ini与所述项目(110)一同提供在所述控制设备(1)的存储器中存储的所述修改信息的部件，以及用于经由所述控制设备(1)的编码开关提供用于从所述修改软件FlexConf.ini中选择数据记录的数据记录号FlexConf_ID的部件。
19.按照权利要求14的装置，其特征在于，所述装置包括：用于在所述参数FlexControl中设定传输类型4的部件，以及用于在传输所述控制项目(110)时将在所述控制设备(1)的存储器中存储的所述修改信息作为修改软件FlexConf.ini与所述项目(110)一同接收到所述控制设备(1)中的部件，以及用于经由所述控制设备(1)中存储的用户程序接收从所述修改软件FlexConf.ini中选择数据记录的数据记录号FlexConf_ID的部件。
20.按照权利要求14的装置，其特征在于，所述装置包括：用于在所述参数FlexControl中设定传输类型5的部件，以及用于在所述用户程序的运行时间在所谓的运行模式下将所述修改信息作为数据记录传输到所述控制设备(1)的部件。
21.按照权利要求14的装置，其特征在于，所述装置包括：用于在所述参数FlexControl中设定传输类型6的部件，以及用于通过网络协议将所述修改信息作为修改软件FlexConf.ini传输到所述控制设备(1)的部件。
22.按照权利要求14-15之一的装置，其特征在于，所述装置包括：用于在缺乏对前述传输类型的选择时自动产生和/或显示错误消息并且将所述控制设备(1)保持在运行方式"停止"的部件。
23.按照权利要求14-15之一的装置，其特征在于，所述装置包括：用于以WindowsINI格式或者XML格式建立所述修改软件FlexConf.ini的部件，所述修改软件包含所述控制系统的硬件结构相对于最大可能的自动化系统硬件扩展的修改。
24.按照权利要求14-15之一的装置，其特征在于，所述装置包括：用于运行检查程序的部件，所述检查程序检验所传输的修改信息的句法和形式正确性。
25.按照权利要求24的装置，其特征在于，用于在检查所述修改信息的完整转移时检查在所述配置文件中应用的IEC地址是否也存在于所应用的硬件上和/或是否存在地址重叠的部件。
26.按照权利要求14-15之一的装置，其特征在于，所述装置包括：用于在所述控制设备(1)的所述用户程序中存储用于接收所述修改软件(104)的作为数据记录FlexConf_ID的修改信息和所述硬件配置的状态以及输入数据/输出数据交换的功能块的部件。
27.按照权利要求1-13之一的方法以及按照权利要求14-26之一的装置在用于控制过程和/或设备部件的过程自动化或者机器控制中的应用。
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